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楊興媚
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405
.1 背景
北京市建委和市發(fā)改委2008年01月公布了去年北京實施能源審計的部分北京市國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑平均電耗、水耗。其中進行審計的20個單位的國家機關(guān)辦公建筑，每平方米建筑面積年平均耗電量為85.4度（年平均85.4kWh／m2） ，人均年耗電量為3072.5度（年平均3072.5kWh／人）。國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑年耗電量約占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%，每平方米年耗電量是普通居民住宅的10～20倍，是歐洲、日本等發(fā)達國家同類建筑的1.5～2倍。
一方面，我國大型公共建筑能耗巨大，另一方面，我們也缺乏直接數(shù)據(jù)為決策的指定提供基礎(chǔ)和參考。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建科[2008]114號文（2008-06-24）《關(guān)于印發(fā)國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)技術(shù)導則的通知》實施，對于能耗監(jiān)測系統(tǒng)作了具體規(guī)范。因此，必須建立大型公共建筑能耗監(jiān)測平臺，對全國重點城市重點建筑能耗進行實時監(jiān)測，并通過能耗統(tǒng)計、能源審計、能效公示、用能定額和超定額加價等制度，促使國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑提高節(jié)能運行管理水平，為政府政策的制定和決策提供參考。
1.2 系統(tǒng)構(gòu)成
能耗分析管理系統(tǒng)是指通過對國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑安裝分類和分項能耗計量裝置，采用遠程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)重點建筑能耗的在線監(jiān)測和動態(tài)分析功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱。其中，分類能耗是指根據(jù)國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源種類劃分進行采集和整理的能耗數(shù)據(jù)，如：電、燃氣、水等。分項能耗是指根據(jù)各類能源的主要用途劃分進行采集和整理的能耗數(shù)據(jù)，例如，電量分項能耗應(yīng)當包括：照明插座用電、空調(diào)用電、動力用電、特殊用電。
1.2.1 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
建筑物能耗監(jiān)測系統(tǒng)的自動計量裝置所采集的能耗數(shù)據(jù)，通過RS485接口，并采用TCP／IP通信協(xié)議自動并實時上傳給數(shù)據(jù)中心，以保證數(shù)據(jù)得到有效的管理和支持高效率的查詢服務(wù)，同時數(shù)據(jù)傳輸采取一定的編碼規(guī)則，實現(xiàn)數(shù)據(jù)組織、存儲及交換的一致性。
1.2.2 數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)中心也就是數(shù)據(jù)庫，接收并存儲其管理區(qū)域內(nèi)監(jiān)測建筑的能耗數(shù)據(jù)，并對其進行處理、分析、展示和發(fā)布。數(shù)據(jù)中心具備設(shè)置數(shù)據(jù)更新的時間間隔，訪問歷史數(shù)據(jù)，報警，打印報表，實時與歷史曲線，圖表的繪制，并預留相應(yīng)擴展功能。
1.2.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)以計算機、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具，根據(jù)現(xiàn)場實際情況采用現(xiàn)場總線、光纖環(huán)網(wǎng)或無線通訊中的一種或多種結(jié)合的最優(yōu)化的組網(wǎng)方式，為大型公共建筑的實時數(shù)據(jù)采集及遠程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺，它可以和檢測設(shè)備構(gòu)成任意復雜的監(jiān)控系統(tǒng)。開放性、網(wǎng)絡(luò)化、單元化、組態(tài)化的采用面向?qū)ο蟮姆謱印⒎旨�、分布式智能一體化結(jié)構(gòu)。建立如下層次結(jié)構(gòu)：
1.3 系統(tǒng)功能
Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)采集方式包括人工采集方式和自動采集方式。通過人工采集方式采集的數(shù)據(jù)包括建筑基本情況數(shù)據(jù)采集指標和其它不能通過自動方式采集的能耗數(shù)據(jù)，如建筑消耗的煤、液化石油、人工煤氣等能耗量。通過自動采集方式采集的數(shù)據(jù)包括建筑分項能耗數(shù)據(jù)和分類能耗數(shù)據(jù)，由自動計量裝置實時采集，通過自動傳輸方式實時傳輸至數(shù)據(jù)中心。
1.3.1 大型公建或樓宇建筑的信息管理
系統(tǒng)提供標準的手工信息錄入界面，可對各棟監(jiān)控建筑的基本信息進行整理和錄入，并支持手工錄入歷史能耗數(shù)據(jù)的功能。
Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫建立也完全依據(jù)114號文，根據(jù)建筑的使用功能和用能特點，將國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑分為如下8類：
�。�1）辦公建筑
（2）商場建筑
�。�3）賓館飯店建筑
�。�4）文化教育建筑
�。�5）醫(yī)療衛(wèi)生建筑
�。�6）體育建筑
�。�7）綜合建筑
（8）其它建筑
1.3.2 能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測
系統(tǒng)采集站定時采集各監(jiān)控點的儀表參數(shù)并上傳至本地建筑能耗分析管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，用戶可于當?shù)貙崟r查詢能耗監(jiān)測情況。
1.3.3 建筑分類能耗分析
系統(tǒng)在完成數(shù)據(jù)處理與上傳的同時，將建筑能耗進行分類分析，該部分功能符合114號文的定義，即將建筑能耗分類為如下六類：
（1）耗電量
�。�2）耗水量
（3）耗氣量（天然氣量或者煤氣量）
�。�4）集中供熱耗熱量
�。�5）集中供冷耗冷量
（6）其他能源應(yīng)用量（如集中熱水供應(yīng)量、煤、油、可再生能源等）
1.3.4 電量分項能耗分析
照明插座用電：為建筑物主要功能區(qū)域的照明、插座等室內(nèi)設(shè)備用電。主要包括照明和插座用電、走廊和應(yīng)急照明用電、室外景觀照明用電。
空調(diào)用電：主要包括冷熱站用電、空調(diào)末端用電。
動力用電：主要包括電梯用電、水泵用電、通風機用電。
特殊用電：主要包括信息中心、洗衣房、廚房餐廳、游泳池、健身房或者其他特殊用電。
建筑總能耗為建筑各分類能耗（除水耗量外）所折算的標準煤量之和。
總用電量＝∑各變壓器總表直接計量值
分類能耗量＝∑各分類能耗計量表的直接計量值
分項用電量＝∑各分項用電計量表的直接計量值
單位建筑面積用電量＝總用電量/總建筑面積
單位空調(diào)面積用電量＝總用電量/總空調(diào)面積
1.3.5 用能情況的同、環(huán)比分析
統(tǒng)計建筑或片區(qū)能耗的時用量、日用量和年用量，以曲線圖、柱狀圖等不同方式顯示，支持報表輸出。
1.3.6 建筑節(jié)能輔助診斷
系統(tǒng)可提取各能耗數(shù)據(jù)進行同、環(huán)對比分析，確立標桿值并對各監(jiān)控點的能耗情況進行能耗水平判定，對能耗改善提出一套完整的診斷流程，并給出能耗分析報告。
1.4 附表：Acrel-5000建筑能耗分析管理軟件功能模塊
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大類 |
子項 |
備注 |
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登錄與注銷 |
服務(wù)器配置 |
標配 |
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登陸 |
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注銷 |
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退出 |
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日志與用戶管理 |
日志管理 |
標配 |
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添加用戶 |
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用戶權(quán)限控制 |
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用戶密碼更改 |
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建筑信息 |
建筑基本信息 |
標配 |
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建筑群基本信息 |
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建筑建筑群關(guān)系 |
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數(shù)據(jù)中心基本信息 |
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支路及電表信息 |
監(jiān)測儀表參數(shù) |
標配 |
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監(jiān)測儀表產(chǎn)品信息 |
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電表基本信息 |
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支路設(shè)備 |
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BA參數(shù)配置 |
BA點配置 |
標配 |
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信息配置向?qū)?/DIV> |
信息配置向?qū)?/DIV> |
標配 |
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設(shè)備監(jiān)控 |
設(shè)備實時能耗 |
標配 |
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BA參數(shù)分析 |
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建檔設(shè)備運行記錄 |
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設(shè)備開關(guān)機時間統(tǒng)計 |
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環(huán)境監(jiān)控 |
建筑環(huán)境溫度 |
標配 |
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分項能耗 |
分項能耗統(tǒng)計 |
標配 |
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分項能耗比較 |
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環(huán)比同比分析 |
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數(shù)據(jù)處理 |
原始數(shù)據(jù)查詢 |
標配 |
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異常數(shù)據(jù)分析 |
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報表制作 |
簡易報表 |
標配 |
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幫助 |
用戶手冊 |
標配 |
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在線幫助 |
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支路能耗 |
支路能耗統(tǒng)計 |
選配 |
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支路能耗分時統(tǒng)計 |
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環(huán)比同比分析 |
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報表制作 |
報表定制 |
選配 |
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氣象數(shù)據(jù) |
氣象數(shù)據(jù) |
選配 |
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度日數(shù)分析 |
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供電局 |
契約限額申請 |
選配 |
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MD值分析 |
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月賬單核對查詢 |
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支路電費查詢 |
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電價查詢 |
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能耗指標 |
最大累計產(chǎn)冷(熱)量 |
選配 |
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平均制冷(熱)量 |
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冷水機組運行效率COP |
選配 |
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冷站能效比 |
選配 |
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空調(diào)系統(tǒng)能效比 |
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冷凍站房制冷機組運行負荷率 |
選配 |
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冷凍站房冷卻水泵運行負荷率 |
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冷凍站房冷凍水泵運行負荷率 |
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冷凍站房冷卻塔運行負荷率 |
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空調(diào)機組運行負荷率 |
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冷凍站房制冷機組有效利用率 |
選配 |
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冷凍站房冷卻水泵有效利用率 |
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冷凍站房冷凍水泵有效利用率 |
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冷凍站房冷卻塔有效利用率 |
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空調(diào)機組有效利用率 |
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冷卻水泵能量傳輸力 |
選配 |
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設(shè)備負載率 |
選配 |
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冷水機組能效比 |
選配 |
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冷凍水系統(tǒng)輸送系數(shù) |
選配 |
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冷卻水系統(tǒng)輸送系數(shù) |
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單位建筑面積能耗 |
選配 |
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單位空調(diào)面積能耗 |
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